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视觉语言模型

Vision-Language Models 活跃前沿

从 CLIP 对齐到原生多模态:让语言模型睁眼理解图像、视频与界面的技术主线。

代表机构: OpenAIGoogle DeepMindApple

概述

VLM 的技术史可以浓缩为三步:CLIP(2021)用 4 亿图文对做对比学习,得到第一个「视觉-语言共享嵌入空间」,至今仍是大多数 VLM 的视觉底座;Flamingo(2022)证明了「冻结 LLM + 交叉注意力适配器」即可获得强 few-shot 视觉对话能力;LLaVA(2023)用 GPT-4 生成的图文指令数据把整个配方压缩到两张卡能跑,引爆了开源 VLM 生态。

2024 年后的走向是「原生多模态」:不再外挂视觉编码器,而是在预训练之初就混合图文(甚至音视频)token,GPT-4o、Gemini 代表了这条路线的产品形态——低延迟、流式、听看说一体。理解任务的短板从识别转向空间推理与精细 grounding(数不清物体、看不懂图表结构、指代歧义)。

看点

视觉 token 的「经济问题」:一张高清图动辄上千 token,分辨率与成本的权衡(动态裁剪、token 压缩)是 VLM 落地的隐形战场。

经典工作

  • Learning Transferable Visual Models(2021,CLIP)
  • Visual Instruction Tuning(2023,LLaVA)
  • Flamingo(2022)

论文精读

全部论文 →

Learning Transferable Visual Models From Natural Language Supervision (CLIP)

★★★★★

Radford et al. (OpenAI) · ICML 2021 2021

用 4 亿图文对做对比学习,把图像与文本嵌入同一向量空间,零样本图像分类能力横空出世——现代多模态的地基。

An Image is Worth 16x16 Words (ViT)

★★★★★

Dosovitskiy et al. (Google) · ICLR 2021 2021

把图像切成 16×16 的 patch 序列直接喂给标准 Transformer,证明在大数据条件下视觉不需要卷积归纳偏置。

演进脉络

完整时间线 →
  1. ViT:图像也是 token 2020 年 10 月 22 日

    Google 的 Vision Transformer 把图像切成 16×16 patch 序列直接喂给标准 Transformer,在大数据加持下超越 CNN,「架构统一」从 NLP 扩张到视觉。

  2. CLIP:图文对齐的通用底座 2021 年 1 月 5 日

    OpenAI 用 4 亿图文对做对比学习,让图像与文本嵌入进同一向量空间,零样本图像分类与「文本驱动的视觉检索」成为可能——此后几乎所有 VLM 的地基。